Thạc Sĩ Thiết giải pháp bảo vệ cồn cát ven biển Phước Thể - Tuy Phong – Bình Thuận

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NĂM 2014
File: Word


LỜI CẢM ƠN
Sau 14 tuần làm đồ án tốt nghiệp, với sự cố gắng nỗ lực của bản thân và được sự hướng dẫn tận tình của T.S Thiều Quang Tuấn, cùng các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật Biển - trường Đại học Thủy lợi, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp, với đề tài: “Thiết giải pháp bảo vệ cồn cát ven biển Phước Thể - Tuy Phong – Bình Thuận”.
Quá trình làm đồ án tốt nghiệp, đã giúp em hệ thống lại kiến thức đã được học và giúp em biết cách áp dụng lí thuyết vào thực tế, làm quen với công việc thiết kế của một kỹ sư kỹ thuật bờ biển. Đây là đồ án tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công trình thủy lợi và vận dụng tổng hợp các kiến thức đã học. Mặc dù đã cố gắng nhưng trong đồ án em chưa giải quyết hết các trường hợp có thể xảy ra, giới hạn nghiên cứu còn hạn hẹp. Bên cạnh đó trong quá trình tính toán và lựa chọn phương án thiết kế, do còn hạn chế về kiến thức và hiểu biết thực tế nên trong đồ này không tránh khỏi những sai sót. Em kính mong nhận được sự chỉ bảo, hướng dẫn, của các thầy cô giáo, giúp cho đồ án của em được hoàn chỉnh hơn, từ đó kiến thức chuyên môn cũng được hoàn thiện và nâng cao.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Thiều Quang Tuấn đã trực tiếp hướng dẫn, cung cấp tài liệu, thông tin, cũng như định hướng đồ án và tận tình chỉ bảo giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án.
Cảm ơn gia đình, bạn bè, cùng tất cả các bạn trong lớp 49B, phòng 316 nhà 2, những người đã cùng em bước đi trong suốt 4 năm học vừa qua.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô giáo, Trường Đại học Thủy Lợi, Khoa Kỹ Thuật Biển đã tạo cho em một môi trường học tập lành mạnh, cho em những cơ hội để phấn đấu, rèn luyện, và trưởng thành trong suốt 4 năm học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 25 tháng 06 năm 2011
Sinh viên thực hiện


Nguyễn Văn Ngọc
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

Ký hiệu Ý nghĩa Đơn vị
MNTK Mực nước thiết kế m
MNTB Mực nước trung bình m
Atr.Max Biên độ triều max m
b Góc giữa đường bờ với hướng sóng tới Độ
g, gB Trọng lượng riêng của nước, của vật liệu T/m3
r, rb Khối lượng riêng của nước, của vật liệu KG/m3
g Gia tốc trọng trường m/s2
m Hệ số mái dốc m = cotga
T Chu kỳ sóng s
P Tần suất m
h Chiều sâu nước m
Q Lưu lượng vận chuyển bùn cát m3/năm
V Vận tốc dòng chảy m/s
Ru2% Chiều cao sóng leo m
Hnd Chiều cao nước dâng m
L0 Chiều dài sóng nước sâu m
Tp Chu kỳ đỉnh phổ sóng s
H0 Chiều cao sóng nước sâu m
Zđđ Cao trình đỉnh đê m
Hb Chiều cao sóng vỡ m
gb Hế số chiết giảm do hướng sóng tác dụng lên mái
Hệ số ảnh hưởng do độ nhám mái đê
q Lưu lượng tràn trung bình trên mỗi mét chiều dài công trình m3/s/m
Chỉ số đồng dạng sóng vỡ
K Các hệ số an toàn (trong tính toán ổn định công trình)
MC Mặt cắt lựa chọn





MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG 6
1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm địa hình, địa mạo khu vực dự án 6
1.1.1 Vị trí địa lý. 6
1.1.2 Đặc điểm địa hình. 7
1.1.3 Địa chất 7
1.2. Điều kiện dân sinh, kinh tế, xã hội 8
1.2.1 Điều kiện dân sinh [1]: 8
1.2.2 Điều kiện kinh tế xã hội 9
1.3. Đặc điểm khí hậu, khí tượng, thủy hải văn môi trường. 10
1.2.3 Đặc điểm khí tượng, khí hậu. 10
1.2.4 Đặc điểm thuỷ văn sông ngòi 11
1.2.5 Đặc điểm thuỷ văn nguồn nước. 11
1.2.6 Hải Văn. 12
1.4. Đặc điểm địa chất và điều kiện xây dựng vật liệu địa phương. 13
1.4.1 Đặc điểm địa chất 13
1.4.2 Điều kiện xây dựng vật liệu địa phương. 13
1.5. Điều kiện giao thông vận tải 13
1.6. Điều kiện bờ, bãi, tính chất bùn cát 14
1.6.1 Điều kiện bờ, bãi 14
1.6.2 Tính chất bùn cát 14
1.7. Giải pháp và quy hoạch bờ hiện có. 15
1.8. Hiện trạng hình thái xói bồi và tính cấp bách của công tác bảo vệ bờ. 15
1.9. Kết luận và kiến nghị mở đầu. 16
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH NGUYÊN NHÂN DIỄN BIẾN HÌNH THÁI. 18
2.1. Phân tích mức độ chi phối của các điều kiện thủy hải văn đến điều kiện hình thái của khu vực dự án 18
2.1.1 Ảnh hưởng của nước dâng trong bão và gió mùa. 18
2.1.2 Ảnh hưởng của dòng chảy sông. 18
2.1.3 Tác động của sóng. 19
2.2. Tính toán các điều kiện thủy lực chi phối chủ yếu. 22
2.3. Định lượng quy luật vận chuyển bùn cát chủ đạo. 24
2.4. Đánh giá nguyên nhân diễn biến hình thái 28
2.4.1 Kết luận. 29
2.4.2 Kiến nghị về yêu cầu bảo vệ. 29
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT VÀ PHÂN TÍCH CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ 30
3.1. Tổng quan về các giải pháp. 30
3.1.1 Giải pháp phi công trình. 30
3.1.2 Các giải pháp công trình. 30
3.2. Đề xuất quy hoạc bảo vệ. 31
3.3. Đề xuất các giải pháp khả thi chủ yếu. 31
3.4. Phân tích, lựa chọn giải pháp thiết kế. 32
3.5. Đặc điểm và yêu cầu nhiệm vụ của phương án lựa chọn. 34
3.6. Kết luận về giải pháp. 34
CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN THỦY HẢI VĂN THIẾT KẾ5CHO PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN 35
4.1. Xác định cấp công trình [3] 35
4.1.1 Xác định cấp đê. 35
4.1.2 Xác định tiêu chuẩn an toàn. 36
4.2. Xác định tuyến xây dựng và vị trí bố trí công trình. 36
4.3. Thành phần mực nước thiết kế [2] 37
4.4. Tính toán các tham số sóng nước sâu cho thiết kế. 39
4.4.1 Xác định chiều cao sóng nước sâu thiết kế. 39
4.4.2 Xác định chu kỳ sóng nước sâu thiết kế. 40
4.4.3 Chiều dài sóng nước sâu được tính theo công thức. 40
4.4.4 Độ dốc sóng. 41
4.5. Xác định chế độ sóng tại chân công trình. 41
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ GIẢI PHÁP BẢO VỆ BỜ 45
THEO PHƯƠNG ÁN CHỌN 45
5.1. Các cơ chế phá hoại của đụn cát 45
5.2. Sơ bộ lựa chọn các giải pháp kết cấu. 46
5.2.1 Kết cấu lõi, thân công trình. 46
5.2.2 Các phương án kết cấu lớp áo bảo vệ ngoài 47
5.2.3 Các dạng kết cấu bảo vệ chân kè [ 4] 47
5.3 Tính toán phân tích các kích thước hình học cho các mặt cắt thiết kế điển hình. 48
5.3.1 Ảnh hưởng của kết cấu và điều kiện hình học đến chiều cao đê. 48
5.3.2 Xác định cao trình đỉnh đê. 50
5.3. Tính toán chi tiết kích thước kết cấu, kích thước lớp áo cấu kiện bảo vệ thân, đầu đê và chân đê. 54



5.3.1 Tính toán kích thước kết cấu, cấu kiện. 54
5.3.2 Xác định phạm vi bảo vệ chân. 57
5.4. Tính toán bố trí mặt cắt kết cấu, cấu kiện trên mặt cắt ngang. 57
5.4.1 Đỉnh kè. 57
5.4.2 Mái phía biển. 58
5.4.3 Mái phía trong đầm 58
5.4.4 Lớp chuyển tiếp. 58
5.5. Tính toán ổn định mái đê bằng phần mềm PLAXIS. 59
5.5.1 Giới thiệu về phần mền Plaxis [6] 59
5.5.2 Ứng dụng phần mền Plaxis V.8.2 để tính ổn định cho mái kè thiết kế. 60
5.6. Đề xuất phương án vận hành, duy tu, bảo dưỡng công trình. 68
CHƯƠNG 6: THI CÔNG KÈ BIỂN 69
6.1. Thi công phần đất 69
6.1.1 Đắp mái kè. 69
6.1.2 Thi công cọc bê tông dự ứng lực, xếp rọ đá, trải thảm đá. 69
6.2. Thi công bê tông. 69
6.3. Thi công vải lọc, lớp đệm. 69
6.4. Mặt bằng thi công. 70
6.5. Một số yêu cầu khi thi công. 70
CHƯƠNG 7: CHUYÊN ĐỀ MÔ HÌNH TÍNH TOÁN XÓI TRONG BÃO 71
7.1. Mở đầu. 71
7.2. Tính theo xói theo phương pháp mô hình. 71
7.2.1 Giới thiệu về mô hinh Wadibe – CT. 71
7.2.2 Hiệu chỉnh mô hình. 74
7.2.3 Kiểm tra độ nhạy mô hình. 74
7.2.4 Kết quả tính toán cho các mặt cắt trước và sau khi có công trình. 78
7.3. Tính theo xói theo phương pháp kinh nghiệm. 82
7.4. So sánh kết quả mô hình WADIBE-CT và mô hình xói kinh nghiệm 85
7.5. Giải pháp nuôi đụn cát trong bão. 86
7.4.1 Nuôi đụn cát trong bão. 86
7.4.2 Kiểm tra mặt cắt xói sau khi nuôi đụn cát bằng mô hình WADIBE 87
7.6. Kết Luận. 89
CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 90
8.1. Kết Luận. 90
8.2. Kiến nghị 90
Tài Liệu Tham Khảo. 91
Phụ Lục. 92